本博客对于汇编的介绍基于32位机器的Intel x86系列处理器和IA32指令集,也涉及少部分x86-64.由于汇编知识相对复杂,这里只做简单介绍和记录,详细请参照书本! 数据格式 下面这张表格中体现了C语言基本数据类型和IA32的对应表示. C语言中的声明 Intel 数据类型 汇编代码后缀 大小(字节) char 字节 b(byte) 1 short 字 w(word) 2 int 双字 l(long) 4 long int 双字 l 4 long long int "四字" -

下面介绍一些C语言中常见的特殊的数据存储方式,以及它们在汇编语言中是如何表示的. 数组 数组是一种将标量数据聚集成更大数据类型的方式.实现数组的方式其实十分简单,也非常容易翻译成机器代码.C语言的一个特点是可以产生指向数组元素的指针,然后可以对这些指针进行运算. 数组的基本原则如下: 对于数组的声明:T A[N];,这句语句有两个效果.首先,它在存储器中分配一个 L * N 个字节的连续区域,L 是数据类型 T 单位为字节的大小,用 $ X_A $ 来表示起始位置.其次,它引入标识符 A ,可以

程序的机器级表示 计算机能读懂是机器代码(machine code)-- 用字节序列编码的低级操作 -- 也就是0和1.编译器基于编程语言的规则.目标机器的指令集和操作系统的规则,经过一系列阶段产生机器代码.由于机器语言全是由0和1组成的,所以对于编程人员来说编写机器代码十分困难,也不容易学习.汇编语言(assembly language)就是机器语言的可读形式,学习汇编语言有很多的好处. An assembly (or assembler) language,[1] often abbrevi

1.如何由机器代码生成汇编代码? objdump -d再加上文件名即可直接在终端看到由反汇编器恢复的汇编代码.注意,文件名并不一定得是.o文件,任何可执行文件都可以. 结果如下: 仅列举了反汇编test.o的结果,其它的也测试过,不放图了. 2. 32位和64位的基本数据类型大小对比: 32位: char:1字节,char*:4字节,short int:2字节,int:4字节,unsigned int:4字节,float:4字节,double:8字节,long:4字节,long long:8字节

x86-64 Linux 内存结构 先来看看一个程序在内存中是如何组织的.Linux 为每个进程维持了一段单独的虚拟地址空间.(进程是计算机科学中很深刻.很成功的一个概念.当我们在运行一个程序时,会得到一个假象,好像我们的程序是系统当中运行的唯一程序,独占存储器和处理器资源.) 最上面是栈(stack),一般用来保存局部变量,有 8 MB 的大小限制,因此不建议在函数内开大数组,递归的效率低是因为容易栈溢出.栈的增长方向是向下的. 堆(heap),动态分配的内存会在这里处理,例如 malloc.

一个过程调用包括将数据(以参数和返回值的形式)与控制从代码的一部分传递到另一部分.除此之外,在进入时为过程的局部变量分配空间,在退出的时候释放这些空间.数据传递.局部变量的分配和释放通过操纵程序栈来实现.栈作为一种能够实现先进后出.后进先出的数据结构,非常适合用于实现函数调用以及返回的机制. 在过程调用中主要涉及三个重要的方面: 传递控制:包括如何开始执行过程代码,以及如何返回到开始的地方 传递数据:包括过程需要的参数以及过程的返回值 内存管理:如何在过程执行的时候分配内存,以及在返回之后释放内

原先刊于自己的域名下面,考虑到博客园之前发过一半,不想烂尾,故在博客园发一版. 到目前为止我们只考虑了直线代码的执行行为,也就是指令一条接着一条执行.C语言中的某些语句,比如条件语句.循环.分支语句,要求有条件地执行,或根据某些表达式的结果决定操作的顺序.机器代码提供基本的低级机制来实现有条件的行为:测试数据值,然后根据测试结果来改变控制流或数据流. 先介绍通过控制流来实现有条件的行为.用jump指令可以改变一组机器代码的执行顺序.jump指令指定控制应该传递到程序的哪个其他部分,这可能依赖于某

1.正溢出与负溢出: 首先,一个正数与一个负数相加,不可能溢出,因为结果的绝对值一定小于两个加数的绝对值,既然两个加数能合理表示出来,结果一定也能合理表示出来. 其次,正溢出是由于两个很大的正数相加,导致符号位变成1的情况如0110+0011=1001(假设最大只能运算4位) 负溢出则是两个很小的负数相加,导致符号位变成0的情况,如1011(-5)+1011(-5)=10110->0110溢出,如1111(-1)+1111(-1)=11110->1110则没溢出. 因此,正溢出的判断标准是符号

1.算术和逻辑操作类指令分四类:加载有效地址,一元操作,二元操作和移位,如下: 2. leaq指令,类似mov指令,它左侧的数看似是给出一个地址,在内存中从给定的地址取操作数,传给右边的目的地.但其实没有取,而是直接将左侧的数对应的地址传给了右侧的目的地. 例子: leaq 7(%rdx,%rdx,4),%rax 若%rdx的值为x,则最后%rax的值为5x+7,而不是以5x+7为地址,在内存中寻址得到的操作数 3. 第二组是一元指令,目的地为寄存器或一个内存位置,具体不用介绍,看表就好. 4.

CSAPP即<Computer System: A Programmer Perspective>的简称,中文名为<深入理解计算机系统>.相信很多程序员都拜读过,之前买的旧版没有读完,如今恰好第二版出版,就入手影印版重读经典.一读果然,经典依然是经典,CMU卡内基梅隆大学的本科教材,堪比另一本SICP的六星佳作啊! 1.A Tour of Computer System 1.1 Programs Are Translated by Other Programs into Diffe

CMU是全美以至全球公认的CS最猛的大学之一,没办法,作为CS的发源地,再加上三位神一样的人先后在此任教:Alan Perlis(CS它祖宗+第一届Turing奖获得者).Allen Newell(AI缔造者+Turing奖获得者)和Herbert Simon(AI缔造者+Turing奖获得者+Nobel经济学奖获得者,当代的Leibniz,偶佩服到死的一个天神下凡级的人物,他的自传 Models of my life偶特意珍藏了两本),三位巨头培养出一大摊小神级别的人物,这一大摊小神级的人物又

最近在看CSAPP(深入理解计算机系统第二版),其实最新版是第三版.但是,我看了一下价格100多大洋,于是去老夫子旧书网上买了本第二版的,花了30多块钱.哈哈. 网上看了一些关于此书的书评,都说是本好书,唯一缺点就是比较难懂.没关系,就姑且先啃一啃,实在不行,实在不行,再退而求其次,看那本<编码:隐匿在计算机软硬件背后的语言>吧. 以下是书中笔记部分与自己理解部分,由于是自学,误解或者错误肯定是不可避免的,希望能给予指出. 第一章  计算机系统漫游 计算机系统是由硬件跟软件共同组成的,它们是一

摘 要 摘要是论文内容的高度概括,应具有独立性和自含性,即不阅读论文的全文,就能获得必要的信息.摘要应包括本论文的目的.主要内容.方法.成果及其理论与实际意义.摘要中不宜使用公式.结构式.图表和非公知公用的符号与术语,不标注引用文献编号,同时避免将摘要写成目录式的内容介绍. 计算机系统是高度集成的一个相当复杂的系统,这个系统的实现有多重机制. 本文通过结束计算机中一个简单的hello程序从预处理一直到IO管理的整个过程中的实现细节,粗略介绍了计算机系统的机制,对其中一些关键的实现细节进行了相对详

记录关于CSAPP 二进制炸弹实验过程 (CSAPP配套教学网站Bomb Lab自学版本,实验地址:http://csapp.cs.cmu.edu/2e/labs.html) (个人体验:对x86汇编寻址模式要有清晰的了解,如mov指令涉及的是计算出的地址所指向的存储单元的值,而lea指令保留的是计算出来的地址,数字是否加$表示常数的问题等: 实验中涉及的跳表的存储方式.链表的处理等是C语言的汇编语言实现方式,处理起来较为复杂,但可对这些方式的对象底层实现方式有一个较为清晰的了解: 涉及指针操作

第1章 概述 1.1 Hello简介 hello的源码hello.c文件,要生成可执行文件,首先要进行预处理,其次要进行编译生成汇编代码,接着进行汇编处理生成目标文件,目标文件通过链接器形成一个可执行文件,可执行文件需要一个执行环境,它可以在linux下通过shell进行运行,与计算机其他经常文件同步运行,并通过异常处理机制相应信号.在运行的过程中,程序通过Intel内存管理机制一步步访问逻辑地址.虚拟地址.物理地址,从而进行数据交换,还可以通过IO机制进行输入输出交互 1.2 环境与工具 环境

陆陆续续花了2个月的时间终于把这个久负盛名的CSAPP看完了,不愧为一本名副其实的经典书籍.有种相见恨晚的感觉,以至于从不会写书评的我也情不自禁的想说点什么.  这本书的书名叫"Computer Systems: A Programmer's Perspective",从程序员的角度去理解计算机系统,也暗示了书中讲的任何内容都会和程序员所做的事情联系起来.就这点看来,书的中文名取的不好.  第一章是引子,通过任何编程书里都作为第一个程序的"hello world"来

系统级编程漫游 系统级编程提供学生从用户级.程序员的视角认识处理器.网络和操作系统,通过对汇编器和汇编代码.程序性能评测和优化.内存组织层次.网络协议和操作以及并行编程的学习,理解底层计算机系统对应用程序的影响,能够在编写高级语言代码的同时,思考低层次的影响与优化,即能够在系统层级进行编程及程序的优化. 编译系统的组成 一个程序的生命周期从高级语言的编写开始,然后被转化为一系列的低级机器语言指令,这些指令按照一种称为可执行目标程序的格式打包,并以二进制磁盘文件的形式存储起来. Unix系统中,这

思维导图 预计阅读时间:15min 阅读书籍 <深入理解计算机系统> 参考视频 [精校中英字幕]2015 CMU 15-213 CSAPP 深入理解计算机系统 课程视频 参考文章 <深入理解计算机系统(1.1)---计算机概述> <深入理解计算机系统(1.2)---hello world的程序是如何运行的> <深入理解计算机系统(1.3)---金字塔形的存储设备.操作系统的抽象概念> 原文链接 <旻天: =1= 计算机系统漫游>:https://

[前言]虽然现在没有接触过大型项目,但是工作了会注重性能.学习一下,应该能更好更快的理解别人写的经典优化的代码.结合CSAPP和自己的理解,总结一下. 一.程序优化综述 1.高效程序的特点 (1)适当的算法和数据结构.方法和数据的组织形式无疑是最关键的,是优化的基础: (2)代码能够被编译器转化成高效的可执行代码.需要深入了解使用的编译器的优化方法,和常见的优化策略: (3)运用现代并行编程技术.多核以及硬件支持提供更大的加速可能,例如GPU: 2.优化程序的一般步骤 (1)消除不必要的工作,例

做了一单片机设计,要用C语言与汇编语言同时实现,现将这次设计的感受和收获,还有遇到的问题写下,欢迎感兴趣的朋友交流想法,提出建议. 单片机设计:基于51单片机的99码表设计 软件环境:Proteus8.0 + Keil4 要求:1,开关按一下,数码管开始计时.2,按两下,数码管显示静止.3,按三下,数码管数值清零. C语言程序如下: #include<reg51.h> #define uint unsigned int #define uchar unsigned char uchar shi